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Die
Erfindung betrifft eine Maschine zur Ernte stängelartiger Pflanzen mit:
einem
Rahmen, der einen rückwärtigen Querträger, an
dem wenigstens ein Getriebegehäuse
abgestützt ist,
und sich in Vorwärtsrichtung
erstreckende, mit dem rückwärtigen Querträger des
Rahmens verbundene Träger
umfasst, an deren Spitze ein Stängelteiler
befestigt ist, und
wenigstens einer seitlich gegenüber dem
Stängelteiler
versetzten Mäh-
und Einzugseinrichtung, die eine am Getriebegehäuse abgestützte, um die Hochachse in Drehung
versetzbare Förderscheibe
mit um ihren Umfang verteilten Mitnehmern zur Aufnahme und Förderung
von Pflanzenstängeln
und ein unterhalb der Förderscheibe
angeordnetes Schneidsystem aufweist, das ein erstes Element und
ein zweites Element umfasst, von denen ein Element ein Schneidmesser
und das andere Element ein mit dem Schneidmesser zusammenwirkendes
Gegenmesser ist und das erste Element mit dem Rahmen verbunden ist,
während
das zweite Element mit der Förderscheibe
verbunden und gegenüber
dem ersten Element mit einer der Drehgeschwindigkeit der Förderscheibe
entsprechenden Drehgeschwindigkeit in Drehung versetzbar ist.
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Stand der Technik
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In
der als gattungsbildend angesehenen
EP 0 099 527 A2 wird eine für die Ernte
von stängelartigen
Pflanzen, wie Mais, geeignete Maschine zur Anbringung an einem Feldhäcksler beschrieben,
die mehrere quer zur Vorwärtsrichtung,
in der die Maschine beim Erntebetrieb über ein Feld bewegt wird, angeordnete
Mäh- und
Einzugseinrichtungen aufweist. In einer ersten Ausführungsform
setzen sich die Mäh-
und Einzugseinrichtungen aus übereinander
angeordneten Zahnkränzen
mit Mitnehmern umfassenden Trommel zusammen. Unterhalb des untersten
Zahnkranzes ist eine der Anzahl der Mitnehmer entsprechende Zahl
von über
den Umfang der Trommel nach außen
vorstehenden Schneidmessern angebracht, die starr mit der Trommel
verbunden sind und mit der Trommel um die Hochachse rotieren. Die
Schneidmesser wirken mit unterhalb der Schneidmesser angebrachten,
feststehenden Gegenmessern zusammen. Die Gegenmesser sind an der
Oberseite von Armen sternförmiger
Platten befestigt, die sich von einer mittigen Lagerung der Trommel
nach außen
erstrecken und am äußeren Ende
Teilerspitzen tragen, an denen rückseitig
Einweiserfinger befestigt sind. Der Schneidvorgang erfolgt demnach
in der Weise, dass die Mitnehmer die Pflanzenstängel erfassen, so dass sie
in Anlage mit den Schneidmessern gelangen, die sie dann im Zusammenwirken
mit den Gegenmessern von den im Boden verbleibenden Stängeln abschneiden.
Bei einer zweiten Ausführungsform
drehen sich die Schneidmesser schneller als die Trommel und trennen
die Pflanzenstängel
im freien Schnitt von den Stoppeln ab.
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Die
DE 101 03 595 C1 beschreibt
eine andere Maschine zur Ernte stängelartiger Pflanzen, bei der
eine kreisförmige
Schneidscheibe fest mit dem Rahmen verbunden und unterhalb einer
rotierenden Trommel mit übereinander
angeordneten Mitnehmerkränzen
angeordnet ist. Hier wirken die hakenförmigen, untersten Mitnehmer
auch als Gegenmesser.
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Die
mit der Drehzahl der Mitnehmerkränze rotierenden
Schneidmesser der ersten Ausführungsform
der
EP 0 099 527 A2 und
die feststehende Schneidscheibe der
DE 101 03 595 C1 haben gegenüber den
mit hoher Geschwindigkeit rotierenden Schneidmessern gemäß der zweiten
Ausführungsform
der
EP 0 099 527 A2 den
Vorteil eines geringeren Verschleißes und einer höheren Standzeit.
Andererseits ist bei der ersten Ausführungsform der
EP 0 099 527 A2 die Anzahl
der Schnittstellen durch die Zahl der Gegenmesser begrenzt, die
wiederum der Anzahl der Arme der sternförmigen Platte und der Teilerspitzen
entspricht. Aufgrund dieser geringen Anzahl der Schnittstellen ist
der mögliche
Durchsatz der Maschine begrenzt. Außerdem werden die Pflanzen
im ungünstigsten
Fall relativ weit in Umfangsrichtung der Trommel bewegt und verformt,
bevor sie abgeschnitten werden, was Förderprobleme und einen erhöhten Energiebedarf
mit sich bringt. Die kreisförmige
Schneidscheibe gemäß
DE 101 35 595 C1 lässt in ihrer
Mitte nur wenig Raum für
die Anbringung eines Getriebes für
die Trommel.
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Aufgabe der Erfindung
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Die
der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine
Mäh- und
Einzugseinrichtung für
eine Maschine zur Ernte stängelartiger Pflanzen
bereitzustellen, bei der sich ein Schneidmesser und ein Gegenmesser
mit einer Relativgeschwindigkeit bewegen, die der Drehgeschwindigkeit einer
darüber
angeordneten Förderscheibe
entspricht und die eine raumsparende Anbringung des jeweils feststehenden
Elements des Schneidsystems ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst,
wobei in den weiteren Patentansprüchen Merkmale aufgeführt sind,
die die Lösung
in vorteilhafter Weise weiterentwickeln.
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Eine
Maschine zur Ernte stängelartiger Pflanzen
umfasst einen Rahmen, der einen rückwärtigen Querträger, an
dem wenigstens ein Getriebegehäuse
abgestützt
ist, und sich in Vorwärtsrichtung
erstreckende, mit dem rückwärtigen Querträger des Rahmens
verbundene Träger
aufweist, an deren Spitze ein Stängelteiler
befestigt ist, und wenigstens eine am Querträger befestigte Mäh- und Einzugseinrichtung.
Letztere setzt sich aus einer (oder mehreren, übereinander angeordneten) Förderscheibe(n), die
um die Hochachse drehbar und antreibbar am Rahmen abgestützt ist
und einem darunter angeordneten Schneidsystem zusammen, welches
ein erstes Element (Schneidmesser oder Gegenschneide) und ein damit
zusammenwirkendes zweites Element (Gegenschneide oder Schneidmesser)
umfasst. Das erste Element ist starr, d. h. nicht nennenswert in
der Drehrichtung der Förderscheibe
drehbar mit dem Rahmen verbunden; es ist aber in einem gewissen Maße durch
eigene Elastizität
oder federnde Aufhängung
gegenüber
dem zweiten Element in vertikaler Richtung beweglich, insbesondere
um eventuelle Höhenschläge des zweiten
Elements auszugleichen. Das zweite Element ist starr mit der Förderscheibe verbunden
und dreht sich im Betrieb mit ihr. Es wird vorgeschlagen, das erste
Element halbkreisförmig um
die in Vorwärtsrichtung
vordere Seite der Mäh- und Einzugseinrichtung
herumzuführen
und ausschließlich
an beiden Seiten der Mäh-
und Einzugseinrichtung am Rahmen der Maschine zu befestigen, indem
an den seitlichen Enden des ersten Elements angeordnete Flansche
an den der Mäh-
und Einzugseinrichtung benachbarten Trägern befestigt werden. Dadurch
erzielt man eine kompakte, den Erntegutfluss nicht behindernde und
leicht abnehmbare Anbringung des ersten Elements.
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In
den Zeichnungen sind drei nachfolgend näher beschriebene Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt. Es zeigt:
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1 eine
perspektivische Frontansicht einer Maschine zum Mähen von
stängelartigem
Erntegut,
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2 eine
perspektivische, seitliche Ansicht einer ersten Ausführungsform
einer Mäh-
und Einzugseinrichtung der Maschine aus 1,
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3 eine
Ansicht der Mäh-
und Einzugseinrichtung der 2 von unten,
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4 eine
perspektivische Ansicht des Gegenmessers der Mäh- und Einzugseinrichtung aus 2 und 3,
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5 eine
Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform
eines Schneidsystems der Mäh-
und Einzugseinrichtung nach 2 und 3,
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6 eine
Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform
eines Schneidsystems einer Mäh-
und Einzugseinrichtung, und
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7 einen
vertikalen Schnitt durch das Schneidsystem der 6.
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In
der 1 ist eine Maschine 10 zur Ernte stängelartiger
Pflanzen, insbesondere Mais, in einer Frontperspektive dargestellt.
Die Maschine 10 kann an einem selbstfahrenden Feldhäcksler (nicht
gezeigt) befestigt und von ihm in einer Fahrtrichtung V über ein
abzuerntendes Feld bewegt werden. Im Folgenden beziehen sich Richtungsangaben,
wie vorn und hinten, auf die Vorwärtsrichtung V.
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Die
Maschine 10 weist einen Rahmen 12 auf, an dem
seitlich nebeneinander vier Mäh-
und Einzugseinrichtungen 14 befestigt sind. Die Mäh- und Einzugseinrichtungen 14 setzen
sich jeweils aus einem unteren Schneidsystem 16 (s. 2)
und koaxial in vier Reihen darüber
angeordneten, in Drehung versetzbaren Förderscheiben 18 zusammen,
die mit um ihren Umfang verteilten Mitnehmern zum Transport der
Pflanzen ausgestattet sind. Das Schneidsystem 16 umfasst
ein erstes Element 24 in Form eines halbkreisförmigen Gegenmessers 26 und
ein zweites Element 20 in Form eines ringförmigen Schneidmessers 22,
das am Rand mit scharfen Zähnen
ausgestattet oder anderweitig geschärft ist, um die Pflanzenstängel von
dem im Boden verbleibenden Stumpf abzutrennen und mit dem ersten
Element 20 zusammenwirkt. Das Gegenmesser 26 ist
in der Regel nicht geschärft,
sondern stumpf. Die Stängel
finden in Ausbuchtungen zwischen den Mitnehmern der Förderscheiben 18 Aufnahme
und werden wie unten beschrieben zum Feldhäcksler transportiert. Die Arbeitsbreite
der Mäh-
und Einzugseinrichtungen 14 entspricht jeweils zwei Reihen,
d. h. etwa 1,5 m. Die Maschine 10 kann somit acht Reihen
von im Abstand von 75 cm angebautem Mais gleichzeitig ernten.
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Zwischen
den Mäh-
und Einzugseinrichtungen 14 und an den Außenseiten
der Maschine 10 befinden sich jeweils Stängelteiler 36,
die durch sich horizontal und in Vorwärtsrichtung erstreckende Träger 38 mit
einem rückwärtigen Querträger des
Rahmens 12 verbunden sind, an dem auch Getriebegehäuse 41 zum
Antrieb der Mäh-
und Einzugseinrichtungen 14 abgestützt sind. Die Stängelteiler 36 lenken
die Pflanzen seitlich ab und verbringen sie in den Eingriffsbereich
der Mäh-
und Einzugseinrichtungen 14, wenn erforderlich. An den
Vorderseiten der Mäh-
und Einzugseinrichtungen 14 sind kleinere Stängelteiler 28 angeordnet.
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Beim
Erntebetrieb drehen sich die Förderscheiben 18 und
die Schneidmesser 22 der Mäh- und Einzugseinrichtungen 14 in
den durch die Pfeile angedeuteten Richtungen. Die der Längsmittelebene der
Maschine 10 benachbarten, inneren Mäh- und Einzugseinrichtungen 14 fördern die
Pflanzen somit zunächst
nach außen
und nach hinten, während
die äußeren Mäh- und Einzugseinrichtungen 14 sich
gegensinnig zu den inneren Mäh-
und Einzugsrichtungen 14 drehen. Die äußeren Mäh- und Einzugseinrichtungen 14 übergeben
ihr Erntegut an die inneren Mäh-
und Einzugseinrichtungen 14. An der Rückseite der inneren Mäh- und Einzugseinrichtungen 14 wird das
Erntegut an Abgabefördertrommeln 31 übergeben,
die um vertikale oder leicht nach vorn geneigte Achsen rotieren,
um ggf. den Höhenunterschied
zwischen dem Boden der Maschine 10 und den nachfolgenden
Einzugswalzen des Einzugskanals des Feldhäckslers zu überwinden.
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An
den Oberseiten der Mäh-
und Einzugseinrichtungen 14 sind jeweils Abdeckungen 30 mit
der Form eines Kegelstumpfs angeordnet. Die Abdeckungen 30 verengen
sich somit in ihrem Außenbereich
konisch nach oben und haben einen flachen Innenbereich. Auf den
flachen Innenbereich der Abdeckungen nur der äußeren Mäh- und Einzugseinrichtungen 14 ist
jeweils ein mittiger Zylinder 32 aufgesetzt. Die Zylinder 32 drehen
sich gemeinsam mit den Abdeckungen 30 und den Förderscheiben 18,
da sie alle starr untereinander verbunden sind. Oberhalb der äußeren Mäh- und Einzugseinrichtungen 14 sind Vordruckbügel 34 vorhanden.
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Es
wird nun auf die 2 verwiesen, in der das Schneidsystem 16 der
Mäh- und
Einzugseinrichtungen 14 erkennbar ist. Während das
Schneidmesser 22 starr mit einem Trommelmantel 40 verbunden ist,
an dem auch die Förderscheiben 18 befestigt sind,
ist das Gegenmesser 26 starr mit dem Rahmen 12 verbunden.
Das Schneidmesser 22 rotiert demnach mit den Förderscheiben 18 um
die Hochachse; in der 2 im Uhrzeigersinn. Das Gegenmesser 26 steht
fest und ermöglicht
ein Abschneiden der Pflanzenstängel
vom im Boden verbleibenden Stumpf. Das Schneidmesser 22 umfasst
sich in Drehrichtung schräg
nach außen
erstreckende größere Stufen,
in denen sich eine kleinere Verzahnung befindet. Das Gegenmesser 26 umfasst
einen unteren Teil 42, der sich unterhalb des Schneidmessers 22 befindet,
und einen oberen Teil 44, der sich oberhalb des Schneidmessers 22 befindet.
Beide Teile 42, 44 sind durch einen sich radial
außerhalb
des Schneidmessers 22 befindlichen, vertikalen Abschnitt 46 verbunden.
Das in der 4 einzeln dargestellte Gegenmesser 26 bildet
mit beiden Teilen 42, 44 an seiner in der Drehrichtung
des Schneidmessers 22 vorlaufenden Seite eine Anzahl an
um den Umfang des Trommelmantels 40 verteilten, hakenförmigen Gegenhalterflächen 48. Die
Gegenhalterflächen 48 beider
Teile 42, 44 sind deckungsgleich. Die Gegenhalterflächen 48 bilden entgegen
der Drehrichtung nach hinten geöffnete Mulden,
an welche die Pflanzen durch die Mitnehmer der Förderscheiben 18 in
Anlage gebracht werden, so dass sie dort durch das Schneidmesser
abgeschnitten werden können.
Das Schneidmesser 22 bewegt sich dabei zwischen den Teilen 42, 44 des Gegenmessers 26 hindurch.
Eine federnde Beweglichkeit des Gegenmessers 26 in vertikaler
Richtung kann durch eine gewisse Elastizität des Gegenmessers 26 und/oder
durch die Elastizität
seiner Verbindung mit dem Rahmen 12 erzielt werden, um
eventuelle Höhenschläge des Schneidmessers 22 auszugleichen.
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Anhand
der 3 ist erkennbar, dass das Schneidmesser 22 einen
geschlossenen Ring um den Trommelmantel 40 bildet. Das
Gegenmesser 26 bildet hingegen nur einen Halbkreis um den
Trommelmantel 40, und zwar an der in Vorwärtsrichtung
V vorderen Seite, da nur dort Pflanzen abzuschneiden sind. Das Gegenmesser 26 geht
an seinen beiden seitlichen Enden in Flansche 50 über, die
durch Schraubverbindungen mit einem der Träger 38 verbunden sind.
Weiterhin ist erkennbar, dass die kleineren Stängelteiler 28 durch
rohrförmige
Halter 52 und Querstreben 54 mit dem Getriebegehäuse 41 verbunden
sind. Der Trommelmantel 42 ist durch rohrförmige Speichen 56 mit
einer Abtriebswelle des Getriebegehäuses 41 verbunden.
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Die 5 zeigt
eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines Schneidsystems 16, das
sich von der ersten Ausführungsform
nach 2 bis 4 durch die Form der Schneidmesser 22 unterscheidet,
die hier eine vorlaufende, hakenförmige Spitze 52 aufweist.
Weiterhin ist der obere Teil 44 des Gegenmessers 26 in
Form eines Rechtecks ausgeführt,
dessen längere
Seite sich in Drehrichtung des Trommelmantels 40 schräg nach innen
erstreckt.
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Bei
der in den 6 und 7 dargestellten dritten
Ausführungsform
eines Schneidsystems 16 ist das erste Element 24 als
feststehendes, am Rahmen 12 befestigtes Schneidmesser 22 ausgeführt, während das
zweite Element 20 als Gegenmesser 26 ausgeführt und
am Trommelmantel 40 befestigt ist und sich mit diesem mitdreht.
Bei dieser Ausführungsform
umfasst das zweite Element 20 einen oberen Teil 44 und
einen unteren Teil 42, die beide direkt mit dem Trommelmantel 40 verbunden
sind. Die Form des Gegenmessers 26 entspricht der Form
des Gegenmessers 26 gemäß der ersten
Ausführungsform,
so dass es ebenfalls hakenförmige
Gegenhalterflächen 48 umfasst.
Das Gegenmesser 26 umschließt den Trommelmantel 40 ringförmig. Das Schneidmesser 22 ist
hingegen halbkreisförmig
und analog der in 3 gezeigten Befestigung des
Gegenmessers 26 durch seitliche Flansche 50 am
Träger 38 des
Rahmens 12 angebracht. Die Wirkungsweise des Schneidsystems
der dritten Ausführungsform
ist derart, dass die Pflanzen durch die rotierenden, hakenförmigen Gegenhalterflächen 48 erfasst und
an den Schneidmessern 22 vorbeigeführt werden, die sich in Drehrichtung
schräg
nach außen
erstreckende größere Stufen
umfassen, in denen sich eine kleinere Verzahnung befindet, und die
hinreichend scharf sind, um die Pflanzenstängel abzuschneiden.